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傳感器與檢測技術（簡體書）
- 系列名：“十二五”職業教育規劃教材
- ISBN13：9787122191144
- 出版社：化學工業出版社
- 作者：張曉娜
- 裝訂／頁數：平裝／146頁
- 出版日：2021/08/01
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商品簡介
名人/編輯推薦
序
目次
書摘/試閱
商品簡介
本書系統介紹了傳感器與檢測技術的相關概念、常見傳感器的工作原理、現代檢測技術等內容，內容深入淺出，強調傳感器在檢測中的應用，突出新穎性、系統性、技術性、知識性、趣味性、實用性和可操作性。采用項目式編寫體例。同時，教材內容緊跟傳感器與檢測技術的發展，及時將新技術、應用引入教材， 并將常用傳感器單獨設置為項目，便于教師根據所在院校的實際情況選擇使用。
為方便教學，本書配套電子課件。
本書適合作為高職高專院校機電設備類、制造類、自動化類、電子信息類及計算機應用類專業的教學用書，也可作為機電及測試類本科專業學生參考用書及工程技術人員參考資料。
為方便教學，本書配套電子課件。
本書適合作為高職高專院校機電設備類、制造類、自動化類、電子信息類及計算機應用類專業的教學用書，也可作為機電及測試類本科專業學生參考用書及工程技術人員參考資料。
名人/編輯推薦
《"十二五"職業教育規劃教材:傳感器與檢測技術》編輯推薦：《"十二五"職業教育規劃教材:傳感器與檢測技術》系統介紹了傳感器與檢測技術的相關概念、常見傳感器的工作原理、現代檢測技術等內容，內容深入淺出，強調傳感器在檢測中的應用，突出新穎性、系統性、技術性、知識性、趣味性、實用性和可操作性。
序
本書內容符合國家教育部關于“高等教育要面向21世紀教學內容和課程體系改革計劃”的基本要求，根據教育部制定的《高職高專教育專業人才培養目標及規格》的要求，結合專業實際教學的需要編寫。
傳感器技術是現代科學技術的重要組成部分，在當今時代，隨著自動檢測技術、控制技術的發展，傳感器技術已經成為許多專業工程技術人員必須掌握的技術之一。傳感器技術是測量和控制技術的基礎，用傳感器將非電量轉換成電量，從而對原始信息進行精確可靠地捕獲和轉換。
本書采用項目式編寫體例，每個項目包括“項目描述”、“任務導入”、“基本知識與技能”、“任務實施”、“課外實訓”、“知識拓展”、“項目小結”、“習題與訓練”八個欄目，系統介紹了傳感器與檢測技術的相關概念、常見傳感器的工作原理、現代檢測技術等內容，內容深入淺出，強調傳感器在檢測中的應用，突出新穎性、系統性、技術性、知識性、趣味性、實用性和可操作性。每個項目中的學習任務介紹傳感器的類型、結構、特性、原理、技術參數和選用方法，簡化了理論，避免過多的公式推導和電路分析，然后結合實例介紹傳感器的應用。同時，教材內容緊跟傳感器與檢測技術的發展，及時將新技術、應用引入教材，并將常用傳感器單獨設置為項目，便于教師根據所在院校的實際情況選擇使用。
本書適合作為高職高專院校機電設備類、制造類、自動化類、電子信息類及計算機應用類專業的教學用書，也可作為機電及測試類本科專業學生參考用書及工程技術人員參考資料。
本書項目1、項目3由張曉娜編寫，項目2、項目4由胡孟謙編寫，項目5由萬曉航編寫，項目6由祁翠琴編寫，項目7由張軍翠編寫，文字校對和繪圖工作由劉杰完成，解景浦、段永彬、趙宇輝、趙玉、馮之權等也參與本書的編寫。全書由張曉娜統稿，韓提文教授主審。
由于編者水平所限，書中如有不足之處敬請使用本書的師生與讀者批評指正，以便修訂時改進。如讀者在使用本書的過程中有其他意見或建議，懇請向編者提出寶貴意見。
編者
傳感器技術是現代科學技術的重要組成部分，在當今時代，隨著自動檢測技術、控制技術的發展，傳感器技術已經成為許多專業工程技術人員必須掌握的技術之一。傳感器技術是測量和控制技術的基礎，用傳感器將非電量轉換成電量，從而對原始信息進行精確可靠地捕獲和轉換。
本書采用項目式編寫體例，每個項目包括“項目描述”、“任務導入”、“基本知識與技能”、“任務實施”、“課外實訓”、“知識拓展”、“項目小結”、“習題與訓練”八個欄目，系統介紹了傳感器與檢測技術的相關概念、常見傳感器的工作原理、現代檢測技術等內容，內容深入淺出，強調傳感器在檢測中的應用，突出新穎性、系統性、技術性、知識性、趣味性、實用性和可操作性。每個項目中的學習任務介紹傳感器的類型、結構、特性、原理、技術參數和選用方法，簡化了理論，避免過多的公式推導和電路分析，然后結合實例介紹傳感器的應用。同時，教材內容緊跟傳感器與檢測技術的發展，及時將新技術、應用引入教材，并將常用傳感器單獨設置為項目，便于教師根據所在院校的實際情況選擇使用。
本書適合作為高職高專院校機電設備類、制造類、自動化類、電子信息類及計算機應用類專業的教學用書，也可作為機電及測試類本科專業學生參考用書及工程技術人員參考資料。
本書項目1、項目3由張曉娜編寫，項目2、項目4由胡孟謙編寫，項目5由萬曉航編寫，項目6由祁翠琴編寫，項目7由張軍翠編寫，文字校對和繪圖工作由劉杰完成，解景浦、段永彬、趙宇輝、趙玉、馮之權等也參與本書的編寫。全書由張曉娜統稿，韓提文教授主審。
由于編者水平所限，書中如有不足之處敬請使用本書的師生與讀者批評指正，以便修訂時改進。如讀者在使用本書的過程中有其他意見或建議，懇請向編者提出寶貴意見。
編者
目次
項目1傳感器與自動檢測數據處理
任務1.1傳感器的認識
（任務導入）
（基本知識與技能）
1.1.1傳感器的認識
1.1.2傳感器的定義及組成
1.1.3傳感器的分類
1.1.4傳感器的應用
（任務實施）
任務1.2傳感器的特性分析與檢測數據處理
（任務導入）
（基本知識與技能）
1.2.1傳感器的基本特性
1.2.2傳感器的標定
1.2.3傳感器信號處理
1.2.4傳感器的選擇原則與方法
（任務實施）
（課外實訓）
（知識拓展）
（項目小結）
（習題與訓練）
項目2力的測量
任務2.1電阻應變式傳感器測量力
（任務導入）
（基本知識與技能）
2.1.1應變式傳感器常用彈性敏感元件
2.1.2電阻應變片的工作原理
2.1.3電阻應變片的結構、類型、粘貼
2.1.4電阻應變片的測量轉換電路
2.1.5電阻應變片的應用
（任務實施）
任務2.2壓電式傳感器測量力
（任務導入）
（基本知識與技能）
2.2.1壓電傳感器工作原理
2.2.2壓電材料的分類
2.2.3壓電式傳感器的測量轉換電路
2.2.4壓電式傳感器的應用
（任務實施）
（課外實訓——電子秤與電子門鈴的制作）
（知識拓展）
（項目小結）
（習題與訓練）
項目3速度與位置的測量
任務3.1電渦流式傳感器定位測量
（任務導入）
（基本知識與技能）
3.1.1電渦流式傳感器的工作原理
3.1.2電渦流式傳感器的結構
3.1.3電渦流式傳感器的測量電路
3.1.4電渦流式傳感器的應用
（任務實施）
任務3.2磁電式傳感器轉速測量
（任務導入）
（基本知識與技能）
3.2.1磁電式傳感器的工作原理
3.2.2磁電式傳感器的測量電路
3.2.3磁電式傳感器的應用
（任務實施）
任務3.3霍爾傳感器轉速測量
（任務導入）
（基本知識與技能）
3.3.1霍爾元件的工作原理
3.3.2霍爾元件的測量電路
3.3.3霍爾集成傳感器
3.3.4霍爾傳感器的應用
（任務實施）
任務3.4光電傳感器測量轉速
（任務導入）
（基本知識與技能）
3.4.1光電效應
3.4.2光電元件
3.4.3光電傳感器應用
（任務實施）
（課外實訓——車速表與光控延時照明燈的制作）
（知識拓展）
（項目小結）
（習題與訓練）
項目4位移的測量
任務4.1電感式傳感器測位移
（任務導入）
（基本知識與技能）
4.1.1自感式傳感器
4.1.2互感式傳感器
4.1.3電感式傳感器的應用
（任務實施）
任務4.2光柵傳感器測量位移
（任務導入）
（基本知識與技能）
4.2.1光柵傳感器的結構和類型
4.2.2光柵傳感器的工作原理
4.2.3光柵傳感器的結構和工作原理
4.2.4光柵傳感器的應用
（任務實施）
任務4.3光電編碼器測位移
（任務導入）
（基本知識與技能）
4.3.1光電編碼器工作原理
4.3.2光電編碼器分類
（任務實施）
（課外實訓——電感式接近開關的制作）
（知識拓展）
（項目小結）
（習題與訓練）
項目5液位測量
任務5.1電容式傳感器測液位
（任務導入）
（基本知識與技能）
5.1.1電容式傳感器的工作原理
5.1.2電容式傳感器的測量電路
5.1.3電容式傳感器的誤差分析
5.1.4電容式傳感器的應用
（任務實施）
任務5.2超聲波傳感器測量液位
（任務導入）
（基本知識與技能）
5.2.1超聲波物理特性
5.2.2超聲波探頭及耦合技術
5.2.3超聲波傳感器的應用
（任務實施）
（課外實訓——電子血壓計與超聲波遙控照明燈的制作）
（知識拓展）
（項目小結）
（習題與訓練）
項目6溫度測量
任務6.1熱電偶測溫度
（任務導入）
（基本知識與技能）
6.1.1熱電偶的工作原理
6.1.2熱電偶的材料及結構
6.1.3熱電偶的溫度補償
（任務實施）
任務6.2熱電阻測溫
（任務導入）
（基本知識與技能）
6.2.1熱電阻
6.2.2熱敏電阻
（任務實施）
（課外實訓——超溫報警電路的制作）
（知識拓展）
（項目小結）
（習題與訓練）
項目7化學物質測量傳感器
任務7.1氣體測量傳感器
（任務導入）
（基本知識與技能）
7.1.1半導體氣體傳感器
7.1.2氣體傳感器的應用
（任務實施）
任務7.2濕度傳感器
（任務導入）
（基本知識與技能）
7.2.1濕度的表示方法
7.2.2濕度傳感器的分類
7.2.3濕度傳感器的應用
（任務實施）
（課外實訓——吸煙報警器的制作）
（知識拓展）
（項目小結）
（習題與訓練）
參考文獻
任務1.1傳感器的認識
（任務導入）
（基本知識與技能）
1.1.1傳感器的認識
1.1.2傳感器的定義及組成
1.1.3傳感器的分類
1.1.4傳感器的應用
（任務實施）
任務1.2傳感器的特性分析與檢測數據處理
（任務導入）
（基本知識與技能）
1.2.1傳感器的基本特性
1.2.2傳感器的標定
1.2.3傳感器信號處理
1.2.4傳感器的選擇原則與方法
（任務實施）
（課外實訓）
（知識拓展）
（項目小結）
（習題與訓練）
項目2力的測量
任務2.1電阻應變式傳感器測量力
（任務導入）
（基本知識與技能）
2.1.1應變式傳感器常用彈性敏感元件
2.1.2電阻應變片的工作原理
2.1.3電阻應變片的結構、類型、粘貼
2.1.4電阻應變片的測量轉換電路
2.1.5電阻應變片的應用
（任務實施）
任務2.2壓電式傳感器測量力
（任務導入）
（基本知識與技能）
2.2.1壓電傳感器工作原理
2.2.2壓電材料的分類
2.2.3壓電式傳感器的測量轉換電路
2.2.4壓電式傳感器的應用
（任務實施）
（課外實訓——電子秤與電子門鈴的制作）
（知識拓展）
（項目小結）
（習題與訓練）
項目3速度與位置的測量
任務3.1電渦流式傳感器定位測量
（任務導入）
（基本知識與技能）
3.1.1電渦流式傳感器的工作原理
3.1.2電渦流式傳感器的結構
3.1.3電渦流式傳感器的測量電路
3.1.4電渦流式傳感器的應用
（任務實施）
任務3.2磁電式傳感器轉速測量
（任務導入）
（基本知識與技能）
3.2.1磁電式傳感器的工作原理
3.2.2磁電式傳感器的測量電路
3.2.3磁電式傳感器的應用
（任務實施）
任務3.3霍爾傳感器轉速測量
（任務導入）
（基本知識與技能）
3.3.1霍爾元件的工作原理
3.3.2霍爾元件的測量電路
3.3.3霍爾集成傳感器
3.3.4霍爾傳感器的應用
（任務實施）
任務3.4光電傳感器測量轉速
（任務導入）
（基本知識與技能）
3.4.1光電效應
3.4.2光電元件
3.4.3光電傳感器應用
（任務實施）
（課外實訓——車速表與光控延時照明燈的制作）
（知識拓展）
（項目小結）
（習題與訓練）
項目4位移的測量
任務4.1電感式傳感器測位移
（任務導入）
（基本知識與技能）
4.1.1自感式傳感器
4.1.2互感式傳感器
4.1.3電感式傳感器的應用
（任務實施）
任務4.2光柵傳感器測量位移
（任務導入）
（基本知識與技能）
4.2.1光柵傳感器的結構和類型
4.2.2光柵傳感器的工作原理
4.2.3光柵傳感器的結構和工作原理
4.2.4光柵傳感器的應用
（任務實施）
任務4.3光電編碼器測位移
（任務導入）
（基本知識與技能）
4.3.1光電編碼器工作原理
4.3.2光電編碼器分類
（任務實施）
（課外實訓——電感式接近開關的制作）
（知識拓展）
（項目小結）
（習題與訓練）
項目5液位測量
任務5.1電容式傳感器測液位
（任務導入）
（基本知識與技能）
5.1.1電容式傳感器的工作原理
5.1.2電容式傳感器的測量電路
5.1.3電容式傳感器的誤差分析
5.1.4電容式傳感器的應用
（任務實施）
任務5.2超聲波傳感器測量液位
（任務導入）
（基本知識與技能）
5.2.1超聲波物理特性
5.2.2超聲波探頭及耦合技術
5.2.3超聲波傳感器的應用
（任務實施）
（課外實訓——電子血壓計與超聲波遙控照明燈的制作）
（知識拓展）
（項目小結）
（習題與訓練）
項目6溫度測量
任務6.1熱電偶測溫度
（任務導入）
（基本知識與技能）
6.1.1熱電偶的工作原理
6.1.2熱電偶的材料及結構
6.1.3熱電偶的溫度補償
（任務實施）
任務6.2熱電阻測溫
（任務導入）
（基本知識與技能）
6.2.1熱電阻
6.2.2熱敏電阻
（任務實施）
（課外實訓——超溫報警電路的制作）
（知識拓展）
（項目小結）
（習題與訓練）
項目7化學物質測量傳感器
任務7.1氣體測量傳感器
（任務導入）
（基本知識與技能）
7.1.1半導體氣體傳感器
7.1.2氣體傳感器的應用
（任務實施）
任務7.2濕度傳感器
（任務導入）
（基本知識與技能）
7.2.1濕度的表示方法
7.2.2濕度傳感器的分類
7.2.3濕度傳感器的應用
（任務實施）
（課外實訓——吸煙報警器的制作）
（知識拓展）
（項目小結）
（習題與訓練）
參考文獻
書摘/試閱
任務1.2傳感器的特性分析與檢測數據處理
任務導入
傳感器所要測量的信號可能是恒定量或緩慢變化的量，也可能隨時間變化較快，無論哪種情況，使用傳感器的目的都是使其輸出信號能夠準確地反映被測量的數值或變化情況。而且在機電一體化產品中，被測量的控制和信息處理多數采用計算機來實現，因此傳感器的被測信號一般需要被采集到計算機中作進一步處理，以便獲得所需信息的控制和顯示信息。本任務就是了解傳感器的基本特性，信號處理及傳感器的標定和選擇。
要實時監測一個高溫箱的溫度：測量溫度大約為50～80℃，檢測結果的精度要達到1℃。現有三種帶數字顯示表的溫度傳感器，它們的量程分別是0～500℃、0～300℃、0～100℃，精度等級分別是0.2級、0.5級和1.0級，為了滿足需要，你應該怎樣選擇呢？判別傳感器好壞的標準是什么？
基本知識與技能
1.2.1傳感器的基本特性
傳感器的特性主要是指輸出與輸入之間的關系，它有靜態、動態之分。靜態特性是指當輸入量為常量或變化極慢時，即被測量各個值處于穩定狀態時的輸入輸出關系。動態特性是描述傳感器在被測量隨時間變化時的輸出和輸入的關系。對于加速度等動態測量的傳感器必須進行動態特性的研究，通常是用輸入正弦或階躍信號時傳感器的響應來描述的，即傳遞函數和頻率響應。這里僅介紹傳感器靜特性的一些指標。
1.線性度
傳感器的靜態特性是在靜態標準條件下，利用一定等級的校準設備對傳感器進行往復循環測試，得出輸出一輸入特性（列表或曲線）。通常，希望這個特性（曲線）為線性，這給標定和數據處理帶來方便。但實際的輸出—輸入特性或多或少地都存在著非線性問題，只能接近線性，對比理論直線有偏差，如圖1—5所示。
實際曲線與其兩個端點連線（擬合曲線）之間的偏差稱為傳感器的非線性誤差。取其最大偏差與理論滿量程之比作為評價線性度（或非線性誤差）的指標。
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